В 1891 г. Жуковский выпустил первую работу по аэродинамике «О парении птиц», где был описан механизм парения с набором высоты. Затем в статье «О крылатых пропеллерах» (1898) он рассмотрел общие вопросы тяги винта. Но самые важные открытия были сделаны Жуковским в начале XX века. В 1906 г. появился его фундаментальный труд «О присоединенных вихрях». Здесь был объяснен принцип образования подъемной силы крыла, то есть той силы, которая удерживает аэроплан в воздухе. Только после этого у авиаконструкторов появилась возможность на строго научной, математической основе рассчитывать форму и профиль крыла. В этой же книге была выведена теорема, позволяющая определить величину этой силы (во всех странах она теперь называется теоремой Жуковского). В 1911 г. Жуковский нашел простой способ определения центра давления равнодействующей всех сил на крыло. Это позволило ему предложить наиболее выгодные формы профиля крыла. В 1910–1912 гг. Жуковский прочел в МВТУ курс лекций «Теоретические основы воздухоплавания». В 1911 г. на основе этих лекций он выпустил одноименный учебник — первый учебник по аэродинамике. Книга эта была переведена на основные иностранные языки и получила мировое признание. В 1912–1918 гг. Жуковский опубликовал четыре статьи под общим названием «Вихревая теория гребного винта», в которых подробно разобрал способы расчета подъемной силы винта данного профиля и лобовое сопротивление, испытываемое каждым элементом лопастей. После этого он смог рассчитать форму винта, обладающего наивысшей тягой. Все эти расчеты в дальнейшем использовались авиаконструкторами при проектировании пропеллеров. Таким образом, Жуковским были изучены все три основные аэродинамические силы, действующие на летательный аппарат, и заложены надежные основы аэродинамического расчета самолета. Свои выводы Жуковский обобщил в работах «Аэродинамический расчет аэропланов» (1917) и «Исследование устойчивости конструкции аэропланов» (1918).

В аэродинамике, так же как и в гидромеханике, Жуковский был не только теоретиком. Его с полным основанием можно назвать основоположником русской авиации. Жуковский сумел разрешить немало конкретных технических и организационных проблем. Так, в годы Первой мировой войны он провел первое в России аэродинамическое исследование авиационных бомб. Результатом исследования стала статья «Бомбометание с аэропланов». Много сил отдал Жуковский подготовке инженеров-авиаконструкторов и летчиков.

В 1918 г. решением советского правительства был образован Центральный авиационный гидродинамический институт — ЦАГИ. Костяк его составили ученики Жуковского, а сам он стал первым председателем научной коллегии этого института. Основанные в годы Первой мировой войны при МВТУ курсы для военных летчиков были преобразованы в 1920 г. в Институт инженеров Красного Воздушного флота, первым ректором которого тоже стал Жуковский. (В 1922 г. институт был преобразован в Академию воздушного флота им.

Жуковского.) Умер Жуковский в марте 1921 г.

Андрей Николаевич Туполев родился в ноябре 1888 г. на хуторе Пустомазово Тверской губернии в семье небогатого нотариуса. Закончив Тверскую гимназию, он в 1908 г. поступил на механический факультет Московского высшего технического училища. Здесь произошло его знакомство с Жуковским, во многом определившее его дальнейшую судьбу. Случилось это до некоторой степени случайно. Позже Туполев так описал свою первую встречу с основоположником русской авиации: «Попал я впервые в поле зрения Николая Егоровича довольно любопытным образом. Я учился тогда на первом курсе. Особо глубокого интереса к воздухоплаванию не имел, хотя оно и привлекало меня своей новизной. Как-то при Московском университете организовали выставку воздухоплавания. Я туда однажды пришел. Вижу, подтягивают тросом какой-то планер. Я стал помогать и оказался рядом с человеком, который тогда был учеником Жуковского… Он тут же познакомил меня с Николаем Егоровичем. Так, взявшись за трос, я и прирос к этому делу…»

Авиация в ту пору делала лишь первые шаги. Аэропланы были примитивными и несовершенными. Точная аэродинамическая наука едва зарождалась. Но ученики Жуковского были полны оптимизма и веры в великое будущее крылатых машин. Благодаря тесному общению с великим ученым им посчастливилось не просто наблюдать за успехами авиации, но и с самого начала стать активными соучастниками этого захватывающего процесса. Уже в 1910 г., когда Туполев учился на втором курсе, Жуковский поручил ему сложное и ответственное дело — разработать и построить аэродинамическую трубу для лаборатории училища. Позже студенты провели на этой трубе множество важных экспериментов. Кроме аэродинамической лаборатории Жуковский организовал при училище воздухоплавательный кружок. Под его наблюдением кружковцы собрали планер-биплан, на котором, взяв старт с высокого берега Яузы, Туполев совершил первый в своей жизни полет.

В 1911 г. Туполева в числе 39 студентов, обвиненных в политической неблагонадежности, отчислили из МВТУ. Он вернулся в училище только через три года. С тех пор его связь с авиацией больше не прерывалась. У Туполева еще не было диплома, когда его пригласили заведовать гидропланным отделом Московского самолетостроительного завода «Дукс». В 1917 г. он уже возглавлял расчетный отдел в авиационном расчетно-испытательном бюро Управления Воздушного Флота. МВТУ он закончил только в 1918 г., представив в качестве дипломного проекта свою первую конструкторскую работу «Расчет гидроплана». Когда решением Советского правительства осенью 1918 г. был организован Центральный аэродинамический институт, Туполев занял в нем должность товарища председателя. Он пришел в ЦАГИ уже сложившимся инженером-конструктором со своими идеями и установками. Вскоре вокруг него образовался кружок единомышленников-энтузиастов, ставший прообразом его будущего знаменитого КБ. Но начинать Туполеву пришлось не с самолетов.

В 1919 г. ЦАГИ получил заказ от командования Красной Армии на разработку аэросаней. Работа протекала в трудных условиях Гражданской войны и продвигалась медленно. Первые сани АНТ Туполев испытал в 1922 г. Вскоре появилась более совершенная модель АНТ-2, хорошо показавшая себя на пробеге Москва — Тверь — Москва. Одновременно шла работа и над другим заказом: в 1920 г. командование ВМФ поручило ЦАГИ разработать для флота быстроходный и маневренный торпедный катер. Этому направлению Туполев с успехом отдал около двадцати лет жизни. В 1921 г. был пущен на воду и испытан в Москве-реке скоростной катер-глиссер АНТ с гребным винтом.

Оснащенный авиационным двигателем, глиссер развивал скорость до 75 км/ч.

В 1923 г. в КБ Туполева спроектировали и построили цельнометаллический глиссер АНТ-2 с воздушным винтом, а вскоре — глиссирующий торпедный катер АНТ-3, оснащенный двумя моторами по 600 л с каждый. Катер был вооружен торпедой и пулеметом. Эта модель послужила основой для серийного катера АНТ-4 (Ш-4), который поступил на вооружение Красной Армии в 1929 г. К началу 40-х гг. был создан катер АНТ-5 (Г-5) с двумя 1000-сильными моторами, имевший два торпедных аппарата и два спаренных пулемета. Запущенные в промышленное производство, эти высокоскоростные и грозные машины широко применялись потом в боях с фашистами на Черном и Балтийском морях.

Однако основным делом для Туполева всегда оставалась авиация. Он приступил к конструированию самолетов в то время, когда в основном завершился первый этап их развития. В начале 20-х гг. мировая авиация стояла перед выбором дальнейшего пути развития Во всех странах шли горячие дискуссии между сторонниками бипланной и монопланной конструкции самолета, а также между приверженцами старых испытанных материалов («деревянщиками») и теми, кто отстаивал идею цельнометаллических самолетов («дюралюминщиками»). До этого рамы аэропланов в большинстве своем делались из дерева и обтягивались прочным полотном. Такой способ был вполне удовлетворительным при строительстве небольших, легких самолетов. Но для больших тяжелых машин следовало искать другой материал — прочный и легкий. В годы Первой мировой войны в Германии появились первые самолеты и дирижабли из дюралюминия Туполев изучил его свойства (к нему попала часть обшивки сбитого над Петроградом в годы войны германского цеппелина — боевого цельнометаллического дирижабля) и сделался горячим поклонником дюралюминия.